【环球军事报道】第十届珠海航展将于11月11日在广东珠海隆重开幕,目前展区内的正在紧锣密鼓进行布展工作,不少参展商的展品也已经提前抵达。火星探测器、货运飞船、长征七号运载火箭、高分二号卫星等展品首次与观众见面。
“高分二号”是我国第一个突破亚米级的民用对地观测卫星,斑马线、小汽车等在其卫星影像图上可以清晰辨认,甚至黄浦江上的浪花都能看得清楚
“高分一号”卫星在分辨率上的不足并非无法弥补,只不过它需要高分家族中的另一名成员——“高分二号”卫星来完成。
“高分一号”的全色分辨率为2米,这意味着,地面上长和宽都小于2米的物体,呈现在“高分一号”所拍摄的全色图像上仅仅为一个像素点,并不能看清楚其不规则形状,也不随着图像放大而改变。像斑马线、小汽车等物体在“高分一号”的卫星图像上是无法呈现的,但是这些在“高分二号”的卫星影像图上都可以清晰辨认。甚至在“高分二号”的卫星影像图上,黄浦江上的浪花都能看得清楚。
这得益于“高分二号”已经达到1米的分辨率。其技术指标达到或超过国外同类光学遥感卫星的水平,关键在于由两台相同的分辨率为1米全色/4米多光谱组合而成的相机。“高分二号”相机分系统主任设计师姜海滨说,“高分二号”卫星相机焦距是国内卫星中焦距最长的。“这颗卫星上装有两台相机,与全世界同等级分辨率的卫星相比,是成像幅宽最大的,达到了45千米。而且这两台相机还实现了98%的国产率,关键部件都是中国制造。”
1米全色分辨率相比于2米全色分辨率来讲,不仅仅是数字的差别,更是质的飞跃。
“1米以下的分辨率就意味着进入了亚米级分辨率。‘高分二号’是我国第一个突破亚米级的民用对地观测卫星。”高分专项工程地面系统总工程师徐文说。亚米级遥感数据在国际遥感领域被称为“黄金数据”,这一称谓足见其重要性。
要进入亚米级,则需要突破多项技术。分辨率是航天光学遥感相机一项关键指标。传统方法是通过延长焦距、增大相机口径的方式实现更高分辨率,但相机的体积、重量也会随之增长,导致研制难度、成本倍增。上世纪九十年代,国外提出新的设计理念:在镜头焦距增加的同时,镜头口径增加相对较小,即相机的相对孔径越来越小。但这种方式受光学系统衍射的限制,会使图像质量有所降低。必须利用相机成像电路的低噪声技术和相关地面图像数据处理技术,才能保证图像质量。
研制过程中,科研人员在国内首次采用小相对孔径的创新设计,克服了镜头主次镜离焦敏感度高等困难,突破了大口径超长焦距光学系统水平重力卸载装校、海量数据处理等一系列高分辨率相机研制难关,实现在同等光学系统口径下,分辨率显著提高。同时,科研人员首次采用天地协同的运作方式,为“高分二号”引入“大遥感”设计理念,通过相机特点和地面处理特点的匹配,实现整个系统的优化,以充分挖掘相机的信息获取潜力。与“高分一号”相比,“高分二号”相机的焦距及分辨率提高了2.4倍,而口径仅增加了1.6倍。